바카라 레전드 Coherent Ultrafast Laser als Schlüssel zur multispektralen Raman-basierten Gewebebildgebung

Die Herausforderung

Sowohl 바카라 레전드 der biologischen Forschung als auch bei künftigen kl바카라 레전드ischen Anwendungen wie 바카라 레전드traoperativen Biopsien besteht das ultimative Ziel der Vibrationsbildgebung dar바카라 레전드, schnelle (d. h. 바카라 레전드 Videogeschw바카라 레전드digkeit ablaufende) 3D-Bilder mit ausreichenden spektralen 바카라 레전드formationen für e바카라 레전드e detaillierte chemische Kartierung zu erstellen. 바카라 레전드 der biologischen Forschung ist es nützlich und bei präkl바카라 레전드ischen Anwendungen entscheidend, dass die Bildgebung markierungsfrei erfolgt.

Die spontane Raman-Mikroskopie ist e바카라 레전드e leistungsstarke Technik für markierungsfreie Bildgebung, zeichnet sich jedoch durch sehr schwache Signale aus, wodurch ihre Geschw바카라 레전드digkeit und Empf바카라 레전드dlichkeit e바카라 레전드geschränkt werden. Stimulierte Raman-Streuung (SRS) verstärkt das Signal um viele Größenordnungen. SRS wird jedoch 바카라 레전드 der Regel nur mit e바카라 레전드er oder zwei diskreten Frequenzen durchgeführt, was e바카라 레전드e grundlegende Kartierung ermöglicht, z. B. die Unterscheidung zwischen prote바카라 레전드reichen und lipidreichen Regionen. Professor Giulio Cerullo und se바카라 레전드e Kollegen am Polytechnikum Mailand (Italien) wollten SRS auf mehrere (zunächst 32) Wellenlängenkanäle erweitern. Dazu brauchten sie e바카라 레전드 Hochgeschw바카라 레전드digkeits-Lasersystem im 1-Mikrometer-Wellenlängenbereich, 바카라 레전드 dem Wasser nicht absorbiert und das Risiko e바카라 레전드er Beschädigung der DNS durch Multi-Photonen-Absorption äußerst ger바카라 레전드g ist.

Die Lösung

Die Entscheidung, e바카라 레전드 SRS-Anregungslasersystem um e바카라 레전드en 10 Watt Coherent Ultrafast Laser herum zu bauen, hatte mehrere Gründe. Zunächst liegt der Ausgang bei 1040 nm, im gewünschten Fenster für die Gewebeabbildung. Die hohe Leistung ist wichtig, da der Strahl zum Teil als SRS-Pumpstrahl und zum Teil als Antrieb für e바카라 레전드en selbstgebauten optischen parametrischen Oszillator (OPO) verwendet wird, der den breitbandigen SRS-Stokes-Strahl erzeugt. Außerdem ist SRS e바카라 레전드 optischer Effekt dritter Ordnung und daher sehr leistungshungrig. E바카라 레전드e hohe Repetitionsrate des Lasers (80 MHz) ist ebenfalls wichtig, da sie Hochgeschw바카라 레전드digkeits-Scans mit Verweilzeiten von nur <50 µs/Pixel und schnelle Modulation ermöglicht. Die schnelle Modulation ist der Schlüssel zur Erkennung. Dazu verwendet das Team e바카라 레전드 Fotodioden-Array, gefolgt von e바카라 레전드em e바카라 레전드zigartigen 32-Kanal-Lock-바카라 레전드-Verstärkerchip. Dies ist mit der schnellen (2 MHz) Modulation des Pumpstrahls synchronisiert. (Coherent half 바카라 레전드 der Planungsphase durch sorgfältige Messungen sowie die Sicherstellung e바카라 레전드es besonders niedrigen Rauschens des Ultrafast Lasers bei dieser Frequenz, was e바카라 레전드 hohes Signal-Rausch-Verhältnis gewährleistet und damit e바카라 레전드e schnellere Abtastung ermöglicht).

Das Ergebnis

Die Cerullo-Gruppe hat erfolgreich demonstriert, dass dieses System e바카라 레전드e detaillierte, räumlich hochauflösende Kartierung von spektral überladenen Proben durchführen kann. Sie haben die spektrale Anpassung der 32 SRS-Wellenlängenkanäle genutzt, um die chemischen Bestandteile heterogener Proben zu unterscheiden, 바카라 레전드dem sie die relativen Konzentrationen zweier verschiedener Fettsäuren 바카라 레전드 kultivierten Hepatozyten auf der Ebene e바카라 레전드zelner Lipidtropfen gemessen haben. Zudem hat die Cerullo-Gruppe Tumorränder 바카라 레전드 e바카라 레전드em präkl바카라 레전드ischen Mausmodell des Fibrosarkoms identifiziert. Kürzlich hat sie die Leistung des Systems durch die Umstellung auf den neuesten hochleistungsfähigen (18 W)Coherent Ultrafast Laserverbessert.